核磁共振测井在储层有效性评价中的应用

二连油田阿尔区块储层孔隙结构复杂,孔隙度数值分布区间大,给储层评价工作带来很大挑战。为提高测井解释符合率,急需采用先进的测井技术对该区储层有效性进行精细评价。核磁共振测井能够测量氢核横向弛豫时间T_(2),从而得到不同孔隙结构储层特征,小孔对应短T_(2),大孔对应长T_(2),利用T_(2)分布与储层孔隙的对应关系,通过选取不同的T_(2)截止值即可获得多个孔隙分量,进而对储层有效性进行评价。以斯伦贝谢公司的CMR核磁共振测井资料为基础,结合生产测试成果,详细地研究了可动流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度、黏土束缚流体孔隙度和总孔隙度等与储层类别的关系。结果表明:与可动孔隙有关的参数与产能匹配呈正相关,黏土束缚孔隙占总孔隙比例越高,储层自然产能越低;当分类系数IB大于0.18时为Ⅰ类储层,IB在0.03~0.18为Ⅱ类储层,IB小于0.03为Ⅲ类储层。利用所建的储层分类标准,对阿尔地区探井储层重新进行分类,以试油结果对标,符合率由原来的82%提高到85%,研究成果对指导生产具有重要的参考价值,分类方法可推广到其他孔隙结构复杂油田。

核磁共振测井对致密砂岩储层进行有效性表征及分级预测

以鄂尔多斯盆地安塞地区三叠系致密砂岩油层为例,利用两个截止值将岩石孔隙空间划分为小尺寸孔隙、中等尺寸孔隙和大尺寸孔隙3部分,分别计算了小尺寸中等尺寸和大尺寸孔隙占整个岩石孔隙尺寸的百分比。结合核磁孔隙度、核磁共振T_(2)几何均值,构建了反映致密砂岩储层孔隙结构差异的有效性指数,利用其直观定量表征目标储层的有效性。分析了储层有效性指数与米采液指数之间的对应关系,利用其将目标储层划分为3类。

基于核磁共振测井T_(2)谱评价储层孔隙结构仿真实验设计

储层孔隙结构评价对油气资源勘探开发和二氧化碳地质封存等具有重要意义。将核磁共振测井横向弛豫时间(T_(2))谱转换为毛管压力曲线是进行储层孔隙结构评价的有效手段。针对转换模型理论性强、原理抽象复杂等特点,利用MATLAB GUI设计了基于核磁共振测井T_(2)谱评价储层孔隙结构的仿真实验。该交互界面包含毛管压力曲线数据预处理、核磁共振T_(2)谱转换毛管压力曲线及孔隙结构特征参数提取等模块。通过在仿真实验中利用不同转换方法将核磁共振T_(2)谱转换为毛管压力曲线,并将处理结果与实验测量数据在图形界面进行比对,最终从转换所得毛管压力曲线中提取孔隙结构特征参数,进行储层孔隙结构评价。该仿真实验操作简单,能将不同方法的处理过程与结果直观展示给学生,增强学生对不同转换模型预测毛管压力曲线的理解与认识,提高了地球物理测井教学效果。

大庆油田X7地区低孔渗储层核磁共振测井可变T_(2)截止值确定方法

T_(2)截止值是计算核磁共振测井束缚水孔隙度、可动流体孔隙度和渗透率的关键参数。在岩心压汞资料与核磁共振测井资料的基础上,提出连续计算低孔隙度低渗透率(低孔渗)储层核磁共振测井T_(2)截止值的方法。用岩心对应深度的核磁共振测井T_(2)谱代替核磁共振实验T_(2)谱,用岩心压汞资料中的渗透率贡献确定束缚水所对应的进汞饱和度,此时剩余汞饱和度即为束缚水饱和度,结合T_(2)谱,通过插值算法得出岩心的T_(2)截止值;分析多块岩心T_(2)截止值在T_(2)谱上的分布规律,从而建立根据T_(2)谱形态连续计算可变T_(2)截止值的方法。在X7地区应用此方法实现核磁共振测井连续T_(2)截止值的计算,用计算出的T_(2)截止值进行孔隙度和渗透率等储层参数计算,明显提升了储层参数计算的精度。

核磁共振测井在古龙页岩油评价中的应用

古龙页岩油储层黏土含量高,孔隙结构较为复杂,微米-纳米孔喉及微裂缝发育,利用常规方法评价储层孔隙结构及物性、含油性具有较大难度。针对以上难题,在岩石物理实验基础上,提出了核磁共振变T_(2)谱截止值有效孔隙度计算方法和考虑小孔隙含油的二维核磁共振含油饱和度计算模型,并通过核磁共振区间孔隙度分析,厘清了古龙页岩储层孔隙结构。利用该方法计算的有效孔隙度平均相对误差为7.3%,含油饱和度平均绝对误差为4.0%,这不仅提高了计算储量关键参数的解释精度,还为后续开发提供了技术保障。该技术流程和方法对于类似页岩油的有效孔隙度和含油饱和度的评价同样具有指导意义,有助于推动页岩油等非常规油气资源的开发利用。

基于元素俘获谱测井和核磁共振测井的碳酸盐岩储层硅化作用类型判别

硅化作用在巴西桑托斯盆地A油田广泛发育,对储层物性有很大影响。在前人对该区硅化作用研究的基础上,以常规测井、元素俘获谱测井和核磁共振测井综合分析为主要手段,结合储层物性数据、X衍射数据和薄片等资料,将硅化作用成因类型进行了进一步细分,分析了不同硅化作用对储层物性的影响,总结出不同硅化作用的典型测井响应特征和判别方法。研究表明,不同硅化类型对储层物性影响不同,早成岩a型对储层物性的影响较小,早成岩b型和后热液b型储层物性随硅质含量的增加而变差,后热液a型储层物性变得极差,非该区域有效储层。在元素俘获谱测井定量计算地层硅质含量的基础上,综合分析常规测井和核磁共振测井曲线特征可以判别出碳酸盐岩储层硅化作用类型,该研究对其他相似地区进行硅化作用类型判别有借鉴意义。

低渗透率储层核磁共振测井环境分析与T_(2)谱油层识别方法

准噶尔盆地玛湖凹陷发育低渗透率砾岩储层,不同地层的核磁共振T_(2)谱对这些储层流体的识别结果存在较大差异。基于地质、钻井、测井、试油等资料,开展了此类地层测井环境、核磁共振实验和测井响应特征机理的研究。结果表明:研究区钻井改善了近井筒储层孔隙结构,从近井筒到原状地层依次发育破碎带、微细裂缝带、原状地层;在负压钻井环境下发生油气侵出,油气侵出特性径向上可分为油气富集带(油环)、油气侵出带、原状地层,厘清了核磁共振测井响应特征机理;利用模块式地层动态测试仪(Modular Formation Dynamics Tester,MDT)验证了井壁油环的存在。基于岩心饱水、饱油及饱水离心的核磁共振T_(2)谱体积弛豫谱与地层原油的核磁共振T_(2)谱长弛豫时间峰一致,确定了核磁共振T_(2)谱100 ms识别油层和水层的标准。该方法在储层流体识别方面取得了显著效果,研究结果为利用核磁共振T_(2)谱识别复杂储层流体提供了借鉴。

核磁共振测井仪复合材料刻度系统的研制

核磁共振测井仪复合材料刻度系统的作用是把探头置入一个水套里通过采集地层孔隙流体信号进行孔隙度标定。本文对复合材料刻度系统的总体结构、筒体、筒体支架、铜箔屏蔽系统、循环系统等主要结构进行了优化设计,并通过有限元分析计算和对产品生产工艺的优化,在不增加刻度系统总重的前提下,提升了刻度系统整体的刚度和连接处的可靠性,使产品的整体结构更趋于合理化和操作便捷化。该复合材料刻度系统成功完成了仪器的刻度任务,可作为核磁共振测井技术研究的实验平台。

二维核磁共振测井

目前的NMR测井都是基于一维核磁共振技术,只测量地层孔隙流体的横向弛豫时间T2信息,测量结果反映孔隙空间的氢核总数,不能区分这些信号是来自油还是来自水。当地层孔隙中油气和水同时存在时,它们的T2谱信号是重叠在一起的,现有的NMR测井技术在识别和定量评价油气水时存在很大的局限性。二维核磁共振测井将孔隙流体中氢核数分布从一维核磁共振的单个T2弛豫变量拓展到二维核磁共振的2个变量,能够充分利用NMR观测的信息,开拓核磁共振测井岩石物理研究的新领域。介绍二维核磁共振测井的基本思想以及实验测量方法。将含有顺磁物质的人造砂岩和天然泥质砂岩饱和水,利用2个窗口改进CPMG脉冲序列,进行2D NMR实验测量。对测量数据进行反演,给出了岩石横向弛豫时间-内部磁场梯度(T2,G)的二维分布图,分析了岩石内部磁场梯度随孔隙大小不同的变化规律,研究结果对分析陆相沉积地层复杂岩性核磁共振测量结果具有重要指导意义。

核磁共振测井构建水谱法流体识别技术

基于对现有核磁共振测井流体识别方法局限性的分析,提出了一种核磁共振测井构建水谱流体识别新方法。由于受到流体性质和孔隙结构两个关键因素的影响,目前常用的差谱法和移谱法核磁共振测井流体识别方法流体识别能力受到很大的局限,导致流体识别符合率较低。构建水谱法流体识别技术采用现有核磁共振测井的采集模式,利用长等待时间、短回波间隔模式下测量的T2(横向弛豫时间)谱信息构建完全含水状态下长等待时间、长回波间隔模式下的T2谱,通过对比测量T2谱和构建水谱之间的差异确定储集层的流体类型。通过对南堡凹陷油层、油水同层、水层、气层、低电阻率油层的识别实例,证明该方法消除了孔隙结构导致的流体识别符合率较低问题,提高了核磁共振测井流体识别能力,对于复杂储集层流体性质识别和评价具有广阔应用前景。

致密油储层核磁共振测井响应机理研究

中国西部某盆地致密油储层孔隙结构差,而核磁共振测井T2谱宽,其复杂的核磁测井响应认识不清,且响应机理也不明确.本文基于致密油储层的特性,通过对三组岩样不同系列的实验测量,包括核磁共振、毛管压力曲线、X衍射矿物分析和润湿性实验,主要研究了碳酸盐岩矿物含量对T2谱的影响和由润湿性引起的T2弛豫机制.根据实验结果分析和讨论,明确了致密油岩石核磁共振响应的影响因素及孔隙流体的弛豫机制.综合分析认为,所述的核磁测井响应特征是由两方面因素综合作用的结果,一是水的T2信号主要取决于表面弛豫,低表面弛豫率的碳酸盐岩矿物导致水的T2信号的长弛豫分量增多;二是由于岩石亲油孔隙表面的存在且其弛豫率低于亲水孔隙表面的弛豫率,使得油的T2信号由表面弛豫和体弛豫贡献.

核磁共振测井孔隙度观测模式与处理方法研究

核磁共振(NMR)测井是确定地层孔隙度的有效方法,已经得到广泛应用.但是,在我国部分油田的应用中发现核磁测井孔隙度与常规孔隙度之间存在明显差异.本文对NMR测井孔隙度观测模式和处理方法进行研究,分析了NMR孔隙度误差的来源.针对富含蒙脱石、伊利石和伊/蒙混层粘土矿物的陆相沉积砂泥岩地层,根据这些粘土矿物的NMR横向弛豫时间T2值特征以及孔隙度处理结果得到的4.0 ms附近孔隙度分配量不合适,提出了新的观测模式和处理方法,并用实验验证了新方法的可行性.

低信噪比核磁共振测井资料的处理技术

基线偏离是由噪音引起的低信噪比核磁共振测井振幅数据的非随机干扰 ,可采用修正的弛豫谱反演方法压制该干扰。在该反演方法中 ,将基线偏离作为独立的未知数直接考虑到原始方程中 ,进行弛豫谱反演的同时 ,将该基线偏离作为未知数反演出来 ,并将其从弛豫谱中剔除。结合时间依赖滤波技术 ,这种数据处理技术能将低信噪比核磁测井数据中的基线偏离量分离出来 。

核磁共振测井T_(2cutoff)确定方法探讨

目前核磁共振测井应用的困难之一是 T2 cutoff确定问题。 T2 cutoff是测井解释中最基本的解释参数。核磁共振实验是确定 T2 cutoff的基本手段 ,但在实际应用中限于各种条件和具体情况需要研究其它的可替代办法。为此 ,在束缚水饱和度确定方法的基础上 ,探讨了 T2 cutoff的确定方法 ,并被核磁共振实验结果证明了其可行性。

核磁共振测井仪器的最新进展与未来发展方向

讨论了电缆NMR测井仪、随钻NMR测井仪以及井下NMR流体分析仪的测量原理与主要功能。从理论和实用两个角度分析了NMR为什么迄今未能成为核心测井方法,以及能否成为核心方法和NMR测井的未来发展方向。认为NMR测井成为核心方法的途径是开发价格较低、测速较快、专门针对地层孔隙度和渗透率的NMR测井仪,使之在测速、精度、纵向分辨率以及价格等方面达到可以与常规测井相当的程度,从而结合到常规测井系列中去,或取代常规测井的孔隙度测量功能;开发识别地层流体和准确测量饱和度的NMR测井仪,作为特殊方法使用,不要求它有常规测井的速度,但要求有更大的探测深度和更高的流体分辨能力。同时,充分发挥其定位观测的特点,提供地层径向方位的多个饱和度测量,从而得到冲洗带、侵入带和原状地层的流体饱和度剖面;综合应用NMR测井观测到的T1、T2、HI以及D信息,发展更加普遍适用的NMR孔隙度、渗透率以及流体饱和度的测井模式和解释处理方法。

用核磁共振测井定量评价稠油储层的方法

稠油由于高粘度、高密度特性,使得其T2弛豫很快,造成其信号在T2谱上与束缚水信号重叠在一起很难区分。以往那些利用核磁共振测井资料计算储层参数的方法用于稠油储层参数的计算存在很大误差。因此,通过对大量实验室测量数据分析,建立了原油粘度与T2截止值、T2极大值、视含氢指数、总孔隙度等关系;提出了等面积元、特征区间等定量计算稠油储层参数的新方法;经多井实际应用,效果很好。

用核磁共振测井资料评价储层的孔隙结构

核磁共振测井作为一种全新的测井方法可以直观而准确地提供储层的有效孔隙度、渗透率、束缚水饱和度等参数 ,而且能够通过T2cutoff值区分可动流体体积和毛管束缚流体体积 ,进而深入地反映储层的孔隙结构。本研究以半渗透隔板的毛管压力资料为基础 ,建立了核磁共振测井中的T2 几何平均值与孔隙结构参数之间的关系 ,并建立了应用核磁共振测井资料确定储层微观孔隙结构参数的方法。研究表明 :T2 分布与孔隙结构密切相关 ,而且能反映储层的孔隙结构。同时以岩心分析资料为基础 ,核磁共振测井资料为中介 ,利用常规测井计算的渗透率和孔隙度的比值与孔隙结构参数建立了关系 ,对于指导生产具有重要的意义。

一种基于核磁共振测井计算低孔低渗气层孔隙度的新方法

川中地区须家河组发育大量的低孔低渗气藏,岩心分析结果表明,储层孔隙度为4%～8%,渗透率为0.1～1mD。对于这类低孔低渗气层,准确地计算储层孔隙度显得尤为重要。考虑到储层含气的影响,利用单一测井资料难以准确地计算储层孔隙度,本文从核磁共振测井基本原理和基于声波时差测井的岩石体积物理模型分析出发,提出了一种新的结合声波时差—核磁共振测井资料计算低孔低渗气层真实孔隙度的方法。实际资料应用表明,利用该方法计算的孔隙度与岩心分析结果吻合较好,计算结果可以真实地反映实际地层孔隙度。

核磁共振测井在低阻油层评价中的应用——以准噶尔盆地阜东斜坡头屯河组为例

为了解决常规测井方法难以有效识别低阻油层的难题,以准噶尔盆地阜东斜坡头屯河组为例,应用核磁共振测井技术划分和评价低阻油层。利用核磁共振、阳离子交换容量以及岩石薄片、粒度分析等资料研究低阻油层的成因,在此基础上运用核磁共振T_2谱定性识别油水层,计算孔隙度、渗透率以及含水饱和度。头屯河组储集层虽然泥质、黏土矿物含量整体上不高,但其特殊的黏土矿物组成能够产生较高的附加导电性和束缚水含量,造成了油层电阻率普遍小于6Ω·m,呈低电阻率的特征。根据核磁共振T_2谱形态,参照200 ms处有无谱峰可以有效划分出油层、含水油层、含油水层和水层。以3 ms作为T_2截止值,结合岩心实验测得的孔渗关系,可计算低阻油层孔隙度和渗透率,最后将核磁共振测井计算的阳离子交换容量带入W—S模型确定低阻油层含水饱和度。此方法对低阻油层的定性识别和定量评价结果与实验数据相吻合,在生产中具有较好的适用性。

应用核磁共振测井进行海拉尔地区储层分类

大庆油田海拉尔地区岩性复杂,孔隙结构差异大,应用常规测井方法无法准确划分储层。应用核磁共振测井资料处理得到的孔径分布曲线可明显看出储层微小孔隙及大孔隙的发育程度,直观准确地划分储层与非储层;利用核磁共振T2分布曲线还可计算出连续的毛细管压力曲线。综合应用核磁共振和试油资料,建立了海拉尔盆地南屯组储层定量分类标准,将储层分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。应用该方法在海拉尔盆地处理解释16口井,经试油资料验证符合率达到95%以上。该方法弥补了利用常规测井和岩心毛细管压力曲线进行储层分类的不足,解决了海拉尔盆地储层分类评价的难题。